本發(fā)明大體上涉及用于水療和礦泉系統(tǒng)的設(shè)備,并且特別地涉及用于在這樣的系統(tǒng)中生成微泡的設(shè)備。
背景技術(shù):
水療和礦泉系統(tǒng)是已知的,其包括水箱,例如用于家庭用途的浴盆,其中,加壓的水流借助于泵生成并通過合適的導(dǎo)管供應(yīng),以便按摩使用者的身體,從而放松肌肉和/或用于治療目的。這些系統(tǒng)也稱為水按摩系統(tǒng)。
同樣為人所知的是用于水療系統(tǒng)的設(shè)備,其被構(gòu)造成生成微泡,即,具有微米級尺寸的泡沫。已經(jīng)知道,微泡對于人體健康具有相當(dāng)大的益處,特別是因?yàn)樗鼈儼T如氧氣和臭氧的氣體以及氧離子,這些物質(zhì)對于中和各種各樣的毒素是非常有效的。更一般地說,微泡有效地增加了水療系統(tǒng)通常能提供給使用者的健康的感覺。
專利US 8646759 B2描述了一種可連接到浴盆的微泡生成設(shè)備。該設(shè)備包括用于將水饋送至水箱的泵和用于將氣體(例如,空氣)注入水中的設(shè)備。該設(shè)備相對于水被饋送的方向布置在泵的下游。氣體注射通過由于饋送至浴盆的水的傳遞而產(chǎn)生的文丘里效應(yīng)進(jìn)行或借助于泵進(jìn)行。
其中溶解有氣體的水通過飽和與混合設(shè)備饋送至水箱,在該設(shè)備中由于在其內(nèi)部生成的漩渦運(yùn)動(dòng)而形成微泡。從飽和與混合設(shè)備出來的液體通過合適的管和連接端口被饋送至浴盆。
專利US 8505575 B2描述了一種可連接到浴盆的微泡生成設(shè)備。由泵通過入口端口吸入的水被饋送至兩個(gè)單獨(dú)的出口端口,一個(gè)出口端口被構(gòu)造成供應(yīng)帶有微泡的加壓水,而另一個(gè)出口端口被構(gòu)造成僅供應(yīng)加壓水,如在傳統(tǒng)的旋流系統(tǒng)中那樣。利用文丘里效應(yīng)通過連接到混合器的閥門吸入空氣,從而生成微泡?;旌掀鞑贾迷诒猛獠浚⑶彝ㄟ^連接到泵的入口管的合適的管被饋送以水。富集從混合器流出的空氣的水被饋送至安全閥,加壓水流也由泵直接供應(yīng)至安全閥。在安全閥的內(nèi)部,水經(jīng)歷漩渦運(yùn)動(dòng),這允許生成微泡。
日本專利公開JP 2011-31190 A中描述了用于生成微泡的另一種設(shè)備。同樣,在這個(gè)案例中,泵從水箱吸水,并將水饋送至組,在該組內(nèi)布置有混合器。混合器的特征在于減小的橫截面,其適于在流體流中生成湍流。該設(shè)備也包括用于吸入空氣的入口閥,空氣通過布置在設(shè)有混合器的組的上游的單向閥注入水流中。到達(dá)混合器的水包含氣體,該氣體由于由混合器生成的湍流而形成微泡。
公開US 2007/094784 A1描述了一種用于礦泉的系統(tǒng),其包括水流通道和與水流通道連通的空氣注射端口。包括入口開口和入口閥的空氣供應(yīng)系統(tǒng)周期性地與空氣注射端口流體連通。從空氣供應(yīng)系統(tǒng)饋送的空氣通過文丘里效應(yīng)饋入水流通道中。
水按摩和/或礦泉設(shè)備的其它示例在公開DE 3544002 A1、EP 0376843 A2、US 2003/172451 A1、DE 102011118893 A1、US 2010/223721 A1和WO 90/01917 A1中有所描述。
本領(lǐng)域已知和上文例示的用于生成微泡的設(shè)備的特征在于顯著的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性,并且因此具有較高的制造成本。
此外,利用文丘里效應(yīng)作為將空氣吸入水流的手段的設(shè)備需要微調(diào)操作,以便建立壓力梯度,從而確保在水療系統(tǒng)的操作期間吸入空氣。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
因此,需要從結(jié)構(gòu)角度簡化用于浴盆的設(shè)備,這是本發(fā)明的目的。所述目的利用用于生成微泡的設(shè)備來實(shí)現(xiàn),該設(shè)備的主要特征在第一項(xiàng)權(quán)利要求中規(guī)定,而其它特征在剩余的權(quán)利要求中規(guī)定。
作為本發(fā)明基礎(chǔ)的解決方案的構(gòu)思在于,在不借助于混合器或?qū)S瞄y門且不利用文丘里效應(yīng)的情況下生成微泡。為此,根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備包括:第一泵,其包括多級泵送單元;以及第二泵,其被構(gòu)造成生成空氣流并將空氣流通過合適的導(dǎo)管饋入第一泵的多級泵送單元中。
更具體地講,第二泵的導(dǎo)管連接到多級泵送單元的具有最小水頭的第一級,由此空氣與由泵送單元吸入的水沿著流動(dòng)通道混合,該流動(dòng)通道通往多級泵送單元的具有最大水頭的級。因此,在多級泵送單元內(nèi)部由于由其葉輪生成的漩渦運(yùn)動(dòng)而生成多個(gè)微泡。
從泵送單元的具有最大水頭的級流出的水流因此富含微泡,并且被供應(yīng)至水箱。換句話講,通過將空氣直接泵入供應(yīng)水的泵中,特別地泵入其多級泵送單元(其被用作混合和均化裝置)中,而生成微泡。該構(gòu)型不同于本領(lǐng)域已知的設(shè)備的構(gòu)型,后者通常借助于布置在泵上游或下游的配件和/或閥門而利用文丘里效應(yīng)。
由本發(fā)明提供的主要優(yōu)點(diǎn)是提供用于生成微泡的設(shè)備,該設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單且廉價(jià),因?yàn)椴徊捎猛獠炕旌显O(shè)備。不同的是,由于使用用于生成空氣流的第二泵,將水供應(yīng)至水箱的泵也用來生成微泡并將微泡與水均化。
第二泵可以有利地為隔膜泵或其等同物,其特征在于簡單的結(jié)構(gòu),并且具有較低的維護(hù)要求。這種類型的泵非常廉價(jià),因此對根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的總成本具有極小的影響。
根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的構(gòu)型由于存在有限數(shù)目的部件而簡單且堅(jiān)固,并且極其廉價(jià)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,用于生成微泡的設(shè)備可以有利地包括控制系統(tǒng),其被構(gòu)造成以間歇方式管理第二泵的操作。本發(fā)明的該特征使得可以避免空氣過多地積聚在多級泵送單元內(nèi),過多的空氣積聚將阻止泵的正確操作。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例,設(shè)備的排放管可以有利地設(shè)有流量控制閥,例如,節(jié)流套管或球形閥,其用來減小多級泵送單元的最大水頭的級下游的水流量,從而造成其內(nèi)部的壓力增加,并且促進(jìn)漩渦運(yùn)動(dòng),以便促進(jìn)微泡的生成。
本發(fā)明的另外的優(yōu)點(diǎn)和特征將從借助于非限制性示例提供的本發(fā)明的實(shí)施例的以下詳細(xì)描述變得清楚。
附圖說明
將對附圖中的各圖進(jìn)行參考,其中,圖1是側(cè)視圖,其示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的用于生成微泡的設(shè)備;圖2示出了本發(fā)明的備選實(shí)施例。
具體實(shí)施方式
參看圖1,根據(jù)本發(fā)明的用于生成微泡的設(shè)備大體上由附圖標(biāo)記100表示,并且相對于參考系V、L示意性地示出。在該參考系中,豎直方向V表示重力沿其作用的方向,并且垂直于豎直方向V的縱向方向L表示設(shè)備100的導(dǎo)管主要沿其延伸的方向。
設(shè)備100包括第一泵110,第一泵110又包括多級泵送單元111(例如,包括離心葉輪)和馬達(dá)112,多級泵送單元111可操作地連接到馬達(dá)112。
至少一根吸入管120連接到多級泵送單元111。在設(shè)備100的操作構(gòu)型中,吸入管120例如在縱向方向L上延伸且連接到水箱200(例如,浴盆),水箱在圖1中僅部分地且示意性地示出。吸入管120通過第一端口210連接到水箱200。
至少一根排放管130也連接到多級泵送單元111。在設(shè)備100的操作構(gòu)型中,排放管130例如在縱向方向L上延伸且在第二端口220處連接到水箱200。
吸入管120和排放管130分別以已知方式連接到具有最小水頭的多級泵送單元111的第一級111a,并且連接到具有最大水頭的多級泵送單元111的級111b。
更具體地講,如圖1所示,具有最小水頭的級111a在縱向方向L上布置在多級泵送單元111的自由端處,而具有最大水頭的多級泵送單元111的級111b鄰近泵110的馬達(dá)112。
第一端口210和第二端口220布置成靠近水箱200的底部,從而確保水吸入和帶有微泡的水流的供應(yīng),甚至在水箱未完全充滿時(shí)。
如此連接在一起的設(shè)備100和水箱200限定了水療系統(tǒng)。
應(yīng)當(dāng)理解,以上公開的水療系統(tǒng)的操作構(gòu)型允許水箱200中已存在的水的再循環(huán)。備選地,連接到多級泵送單元111的吸入管120又可以連接到總管道,以便允許填充水箱200。此外,附加的吸入管也可以通過合適的閥門系統(tǒng)和液壓配件連接在多級泵送單元111和水箱200之間。
根據(jù)本發(fā)明,用于生成微泡的設(shè)備100還包括第二泵140,其被構(gòu)造成供應(yīng)空氣流。設(shè)備100也包括供應(yīng)導(dǎo)管141,其在一端處連接到第二泵140的出口,并且在相對端處連接到第一泵110的多級泵送單元111的最小水頭的第一級111a。第二泵140可以例如是隔膜式泵,其特征在于特別簡單且廉價(jià)的結(jié)構(gòu)或其等同物。
由第二泵140饋送至多級泵送單元111的第一級111a的空氣流與來自吸入管120的水混合,并且由于由多級泵送單元111的葉輪引起的漩渦運(yùn)動(dòng),微泡被越來越多地生成。微泡與水一起從多級泵送單元111的最大水頭的級111b排出,并且流過排放管130。
換句話講,第二泵140的供應(yīng)導(dǎo)管141到多級泵送單元111的連接允許將其內(nèi)部的整個(gè)水通道都用來生成微泡。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,排放管130有利地設(shè)有流量調(diào)節(jié)裝置131,例如節(jié)流套管或球形閥,其用來減小從多級泵送單元111的最大水頭的級111b流出的水流量,從而造成其內(nèi)部的壓力增加。這促進(jìn)了微泡的生成。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,用于生成微泡的設(shè)備可以有利地包括控制系統(tǒng)(未示出),其被構(gòu)造成間歇地管理第二泵140的操作。本發(fā)明的該特征使得可以避免空氣積聚在多級泵送單元內(nèi),空氣積聚將不利于泵的正確操作。
在設(shè)備100的操作期間,泵140被周期性地開啟達(dá)第一預(yù)定時(shí)間,例如2分鐘,然后關(guān)閉達(dá)第二預(yù)定時(shí)間段,例如30秒。多級泵送單元111內(nèi)的可能的過量空氣可因此被有效地排放。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,用于將空氣流饋送至泵送單元111的第二泵140的導(dǎo)管141有利地設(shè)有截流裝置,該裝置被構(gòu)造成:一旦水從多級泵送組111漏出,則阻止水進(jìn)入第二泵140中。
這樣的截流裝置可以由虹吸管142以簡單且經(jīng)濟(jì)的方式形成,虹吸管142相對于豎直方向V布置在多級泵送單元111上方。
備選地,在供應(yīng)導(dǎo)管141中可以安裝單向閥,該單向閥布置用于允許流體流(即,空氣流)僅從第二泵140流至多級泵送單元111。
如圖1所示,吸入管120在其相對于豎直方向V的下部處連接到多級泵送單元111,由此允許在水療系統(tǒng)的操作循環(huán)結(jié)束時(shí)(例如,當(dāng)水箱200在圖示操作構(gòu)型中排空時(shí))通過重力放掉泵110的泵送單元111中存在的殘余水。
此外,在例如圖1中所示的水療系統(tǒng)的操作構(gòu)型中,且參照豎直方向V,多級泵送單元111布置成高于將吸入管120連接到水箱200的端口210。這樣,在縱向方向L上連接到水箱200的吸入管120在豎直方向V上略微向下傾斜,從而在水箱200被排空之后允許通過重力將殘余水從第一泵110排放至水箱200,由此實(shí)現(xiàn)第一泵110的徹底疏水。
在圖2所示本發(fā)明的備選實(shí)施例中,設(shè)備100包括相同的部件,唯一的區(qū)別在于,多級泵送單元111的具有最小水頭的級111a布置成鄰近泵110的馬達(dá)112,而具有最大水頭的級111b在縱向方向L上布置在多級泵送單元111的自由端處。
至此已參照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例公開了本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)理解,可以存在基于由下文敘述的權(quán)利要求書的保護(hù)范圍限定的相同創(chuàng)意的另外的實(shí)施例。